Effects of electroosmotic flow on ionic current rectification in conical nanopores

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 114, Issue 9, 2010, Pages 3883-3890

  Ai, Ye ^a   Zhang, Mingkan ^a   Joo, Sang W ^b   Cheney, Marcos A ^c   Qian, Shizhi ^a,b  

^a Old Dominion University   (United States)

^b Yeungnam University   (South Korea)

^c UNIVERSITY OF MARYLAND EASTERN SHORE   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

APPLIED VOLTAGES; CHARGE POLARITY; CONICAL NANOPORES; CONTINUUM MODEL; CURRENT DIRECTION; DEBYE LENGTH; ELECTROOSMOTIC FLOW; IONIC CONCENTRATIONS; IONIC CURRENT; NERNST-PLANCK EQUATIONS; RECTIFICATION RATIO; TIP RADIUS;

CONTINUUM MECHANICS; ELECTRIC POTENTIAL; ELECTROOSMOSIS; NANOFLUIDICS; NANOPORES; NAVIER STOKES EQUATIONS; POISSON EQUATION;

ELECTRIC RECTIFIERS;

EID: 77949289658     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp911773m     Document Type: Article

References (61)

1. Baker, L. A.; Bird, S. P. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 73-74.
2. Li, J. L.; Gershow, M.; Stein, D.; Brandin, E.; Golovchenko, J. A. Nat. Mater. 2003, 2, 611-615.
3. Meller, A.; Nivon, L.; Branton, D. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 3435-3438.
4. Saleh, O. A.; Sohn, L. L. Nano Lett. 2003, 3, 37-38.
5. Siwy, Z.; Fulinski, A. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 198103.
6. Storm, A. J.; Storm, C.; Chen, J. H.; Zandbergen, H.; Joanny, J. F.; Dekker, C. Nano Lett. 2005, 5, 1193-1197.
7. Zhang, B.; Wood, M.; Lee, H. Anal. Chem. 2009, 81, 5541-5548.
8. Korchev, Y. E.; Bashford, C. L.; Alder, G. M.; Apel, P. Y.; Edmonds, D. T.; Lev, A. A.; Nandi, K.; Zima, A. V.; Pasternak, C. A. FASEB J. 1997, 11, 600-608.
9. Lev, A. A.; Korchev, Y. E.; Rostovtseva, T. K.; Bashford, C. L.; Edmonds, D. T.; Pasternak, C. A. Proc. R. Soc. London, Ser. B 1993, 252, 187-192.
10. Rostovtseva, T. K.; Bashford, C. L.; Lev, A. A.; Pasternak, C. A. J. Membr. Biol. 1994, 141, 83-90.
11. Sexton, L. T.; Horne, L. P.; Martin, C. R. Mol. BioSyst. 2007, 3, 667-685.
12. Martin, C. R.; Siwy, Z. S. Science 2007, 317, 331-332.
13. Howorka, S.; Siwy, Z. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2360-2384.
14. Baker, L. A.; Choi, Y. S.; Martin, C. R. Curr. Nanosci. 2006, 2, 243-255.
15. Kim, Y. R.; Min, J.; Lee, I. H.; Kim, S.; Kim, A. G.; Kim, K.; Namkoong, K.; Ko, C. Biosens. Bioelectron. 2007, 22, 2926-2931.
16. Rhee, M.; Burns, M. A. Trends Biotechnol. 2006, 24, 580-586.
17. Healy, K.; Schiedt, B.; Morrison, A. P. Nanomedicine 2007, 2, 875-897.
18. Cervera, J.; Alcaraz, A.; Schiedt, B.; Neumann, R.; Ramirez, P. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 12265-12273.
19. Cervera, J.; Schiedt, B.; Neumann, R.; Mafe, S.; Ramirez, P. J. Chem. Phys. 2006, 124, 104706.
20. Garcia-Gimenez, E.; Alcaraz, A.; Aguilella, V. M.; Ramirez, P. J. Membr. Sci. 2009, 331, 137-142.
21. Ramirez, P.; Gomez, V.; Cervera, J.; Schiedt, B.; Mafe, S. J. Chem. Phys. 2007, 126, 194703.
22. Vlassiouk, I.; Smirnov, S.; Siwy, Z. Nano Lett. 2008, 8, 1978-1985.
23. Wei, C.; Bard, A. J.; Feldberg, S. W. Anal. Chem. 1997, 69, 4627-4633.
24. Siwy, Z.; Gu, Y.; Spohr, H. A.; Baur, D.; Wolf-Reber, A.; Spohr, R.; Apel, P.; Korchev, Y. E. Europhys. Lett. 2002, 60, 349-355.
25. Siwy, Z. S. AdV. Funct. Mater. 2006, 16, 735-746.
26. Constantin, D.; Siwy, Z. S. Phys. Rev. E 2007, 76, 041202.
27. Karnik, R.; Duan, C.; Castelino, K.; Daiguji, H.; Majumdar, A. Nano Lett. 2007, 7, 547-551.
28. Liu, Q.; Wang, Y.; Guo, W.; Ji, H.; Xue, J.; Ouyang, Q. Phys. Rev. E 2007, 75, 051201.
29. White, H. S.; Bund, A. Langmuir 2008, 24, 2212-2218.
30. Ali, M.; Ramirez, P.; Mafe, S.; Neumann, R.; Ensinger, W. ACS Nano 2009, 3, 603-608.
31. Cruz-Chu, E. R.; Aksimentiev, A.; Schulten, K. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 1850-1862.
32. Jung, J. Y.; Joshi, P.; Petrossian, L.; Thornton, T. J.; Posner, J. D. Anal. Chem. 2009, 81, 3128-3133.
33. Yameen, B.; Ali, M.; Neumann, R.; Ensinger, W.; Knoll, W.; Azzaroni, O. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2070-2071.
34. Cheng, L. J.; Guo, L. J. Nano Lett. 2007, 7, 3165-3171.
35. Kovarik, M. L.; Zhou, K.; Jacobson, S. C. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 15960-15966.
36. Heins, E. A.; Baker, L. A.; Siwy, Z. S.; Mota, M. O.; Martin, C. R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18400-18407.
37. Liu, H.; Qian, S. Z.; Bau, H. H. Biophys. J. 2007, 92, 1164-1177.
38. Qian, S.; Joo, S. W. Langmuir 2008, 24, 4778-4784.
39. Qian, S.; Joo, S. W.; Hou, W.; Zhao, X. Langmuir 2008, 24, 5332-5340.
40. Qian, S. Z.; Wang, A. H.; Afonien, J. K. J. Colloid Interface Sci. 2006, 303, 579-592.
41. Woermann, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 1853-1858.
42. Woermann, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 3130-3132.
43. Corry, B.; Kuyucak, S.; Chung, S. H. Biophys. J. 2000, 78, 2364-2381.
44. Cervera, J.; Schiedt, B.; Ramirez, P. Europhys. Lett. 2005, 71, 35-41.
45. Qian, S.; Joo, S. W.; Ai, Y.; Cheney, M. A.; Hou, W. S. J. Colloid Interface Sci. 2009, 329, 376-383.
46. Karnik, R.; Fan, R.; Yue, M.; Li, D. Y.; Yang, P. D.; Majumdar,A. Nano Lett. 2005, 5, 943-948.
47. Schoch, R. B.; van Lintel, H.; Renaud, P. Phys. Fluids 2005, 17, 100604.
48. Stein, D.; Kruithof, M.; Dekker, C. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 035901.
49. Pennathur, S.; Santiago, J. G. Anal. Chem. 2005, 77, 6782-6789.
50. Daiguji, H.; Yang, P.; Majumdar, A. Nano Lett. 2003, 4, 137-142.
51. Duval, J. F. L.; Leermakers, F. A. M.; van Leeuwen, H. P. Langmuir 2004, 20, 5052-5065.
52. Lyklema, J.; Duval, J. F. L. AdV. Colloid Interface Sci. 2005, 114-115, 27-45.
53. Newman, J.; Thomas-Alyae, K. E. Electrochemical Systems, 3rd ed.; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, 2004.
54. Qian, S.; Das, B.; Luo, X. B. J. Colloid Interface Sci. 2007, 315, 721-730.
55. Pivonka, P.; Smith, D. Int. J. Numer. Methods Eng. 2005, 63, 1975-1990.
56. Daiguji, H.; Oka, Y.; Shirono, K. Nano Lett. 2005, 5, 2274-2280.
57. Vlassiouk, I.; Siwy, Z. S. Nano Lett. 2007, 7, 552-556.
58. Schiedt, B.; Healy, K.; Morrison, A. P.; Neumann, R.; Siwy, Z. Nuclear Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 2005, 236, 109-116.
59. He, Y.; Gillespie, D.; Boda, D.; Vlassiouk, I.; Eisenberg, R. S.; Siwy, Z. S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5194-5202.
60. Xie, Y.; Xue, J.; Wang, L.; Wang, X.; Jin, K.; Chen, L.; Wang, Y. Langmuir 2009, 25, 8870-8874.
61. Alcaraz, A.; Ramirez, P.; Garcia-Gimenez, E.; Lopez, M. L.; Andrio, A.; Aguilella, V. M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 21205-21209.